CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về dứa 1. Nguồn gốc Dứa có tên khoa học là Ananas comosus Merr hay Ananas Sativus sehult – là một đặc sản nhiệt đới, tuy đứng hàng thứ 10 trên thế giới về sản lượng trong các loại cây ăn quả nhưng về chất lượng, hương vị lại đứng hàng đầu và được mệnh danh là “vua hoa quả” [7].
Dứa có nguồn gốc từ miền Đông Bắc châu Mỹ Latinh và vùng Ấn Độ, hiện nay được trồng nhiều nước có khí hậu nhiệt đới, tập trung nhiều nhất là Hawaii (33% sản lượng thế giới), Thái Lan (16%), Brazil (10%) và Mexico (9%) [7]. Ở Việt Nam trước đây được trồng nhiều ở khu vực phía Bắc, tập trung ở một số địa phương như Vĩnh Phúc, Hà Bắc, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An. Tuy nhiên, hiện nay ở phía Nam cây dứa lại cho hiệu quả cao nhất [7]. Phân loại khoa học[8] _ Giới (Kingdom): Plantae _ Bộ (Order): Poales _ Họ (Family): Bromeliaceae _ Phân họ (subfamily): Bromelioideae _ Chi (Genus): Ananas _ Phân chi (subgeneral): Comosus 1.
Phân loại cây trồng Ananas comosus Merr được chia làm 7 nhóm trong đó có 3 nhóm chính là: Cayenne, Queen (dứa Hoàng Hậu), Spanish (dứa Tây Ban Nha) [9]. _ Dứa Hoàng Hậu (Queen): Thịt quả có màu vàng đậm, giòn, mùi thơm tự nhiên, vị ngọt. Dứa Queen có kích thước nhỏ, khối lượng quả trung bình, mắt quả lồi. dứa hoa (dứa Tây) ở nước ta thuộc loại này.
Đây là loại dứa có chất lượng cao nhất và hiện nay đang là nguồn nguyên liệu chính cho chế biến ở nước ta. _ Cayenne: Thịt quả có màu vàng ngà, nhiều nước, ít thơm và vị kém ngọt hơn dứa hoa. Dứa Cayenne có kích thước quả lớn, có quả nặng tới 3kg, vì vậy ở nước ta còn gọi là dứa Độc Bình. Ở Hawaii trồng chủ yếu loại Cayenne Liss để làm đồ hộp.
Ở Việt Nam trước đây ít trồng loại dứa này, tập trung ở Phủ Quỳ (Nghệ An) và Cầu Hai SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS. Nguyễn Thị Đông Phương 4 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa (Vĩnh Phú). Tuy chất lượng không tốt như dứa hoa nhưng do sản lượng cao nên hiện nay loại dứa này có ý nghĩa lớn trong sản xuất. _ Tây Ban Nha (Spanish): Kích thước ở trung bình giữa loại dứa Queen và Cayenne, thịt quả có màu vàng nhạt có chỗ trắng, mắt dứa sâu, vị chua, hương kém thơm và nhiều nước hơn do với dứa Queen.
Các giống dứa ta, dứa mật ở nước ta thuộc loại này. Các nước châu Mỹ Latinh, nhất là vùng biển Caraip, trồng nhiều loại dứa này. Ở Việt Nam trước đây, Dứa ta được trồng nhiều nhiều ở phía Bắc, tập trung chủ yếu ở huyện Tam Dương (Vĩnh Phúc), chiếm tỷ lệ 60 – 70% sản lượng của toàn miền Bắc. Đặc điểm hình thái quả dứa Trái dứa là một trái kép, bao gồm nhiều quả cắm trên một trục hoa.
Kích thước, màu sắc, hình dạng của quả thay đổi tuỳ theo giống và điều kiện trồng trọt. Vỏ quả có màu sắc từ vàng đến da cam, được phân chia thành các mắt dứa. Mắt dứa to, nhỏ, độ nhăn và độ nông sâu khác nhau tuỳ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt. Thịt dứa có màu vàng nhạt đến vàng sẫm, chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các thành phần khác, các chất dinh dưỡng tập trung chủ yếu tại đây.
Hàm lượng xơ trong thịt quả cũng khá cao. Cuối cùng là lõi dứa chạy dọc từ cuống hoa đến chồi ngọn, nhiều xơ.1 Trái dứa Đặc điểm cây dứa [9]: _ Thân: là trụ của cây còn gọi là “gốc” _ Lá: xếp hình hoa thị trên thân _ Rễ: thường là rễ bất định và mọc ngang mặt đất SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS. Nguyễn Thị Đông Phương 5 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa _ Cuống quả: ở đỉnh của thân. Cuống mang một quả kép, bên trên có một chồi ngọn _ Chồi: có các chồi nách lá và chồi ngọn quả Hình 1.
Công dụng của dứa Dứa không chỉ giàu Vitamin, khoảng chất mà còn chứa Bromelin - một enzym có tác dụng thủy phân protein thành các axit cỏ tác dụng tốt trong tiêu hoá.3 chất này có tác dụng như men tripsin của dịch tuỵ. Do đó sau những bữa ăn có nhiều thịt nên tráng miệng vài miếng dứa. Chất Bromelin tập trung nhiều nhất ở lõi quả [10]. Dân gian thưởng dùng dịch ép quả dứa chưa chín làm thuốc nhuận tràng.
Quả dứa nướng cháy gọt vỏ, mỗi ngày ăn 1 quả, ăn trong 4 ngày chữa huyết áp cao. Đặc biệt người ta dùng quả dứa chín chữa bệnh sỏi thận có hiệu quả: lấy 1 quả dứa chín để nguyên vỏ, khoét ở cuống quả 1 lỗ nhỏ lấy 7-8g phèn chua giã nhỏ nhét vào, dùng thân dứa vừa khoét dậy lại, đem nướng trên than hồng cho cháy sém hết vỏ. Khi thịt quả chín mềm để nguội vắt lấy nước uống. Mỗi ngày 1 quả sỏi thận sẽ bị bào mòn dần và tan hết, nếu sỏi thận nhỏ thi có thể tiểu tiện ra được.
Tây y dùng Bromelin của dứa làm tăng hệ miễn dịch, ức chế quá trình viêm, bôi lên nơi tồn thương dễ làm sạch các mô hoại tử, mau lãnh sẹo. Bromelin làm tăng hiệu hiệu quả kháng sinh và thuốc chữa hen. Nó cũng có tác dụng làm giảm di căn ở các bệnh ung thư. Thịt quả dứa còn được dùng làm mặt nạ nhằm lột nhẹ lớp tế bào sừng phía ngoài, bộc lộ lớp da non phía trong mịn màng trắng hơn.
Thành phần hóa học Thành phần hóa học của dứa biến động nhiều tùy theo giống, theo độ chín, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện canh tác, theo vùng phát triển [7]. SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS. Nguyễn Thị Đông Phương 6 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa Trái dứa có 72 - 88% nước, 8 - 18% đường, 0.25% muối khoáng. Hàm lượng vitamin C khoảng 15-55 mg%, vitamin A 0.1 Thành phần hóa học của một số giống dứa chủ yếu của nước ta Độ khô Giống Đường khử Sacaroza Độ acid pH (%) Dứa hoa Vĩnh Phú 18 4.8 Dứa hoa Tuyên Quang 18 3.8 Dứa độc bình Nghệ An 13 3.0 Dứa độc bình Vĩnh 13.0 Phú Dứa ta Hà Tĩnh 12 2.6 Dứa mật Vĩnh Phú 11 2.9 Dứa Victoria nhập nội 17 3.8 Dứa Đồng Nai 15.5 Dứa Long An 14.0 Dứa Kiên Giang 13.1 Thành phần hóa học của dứa biến động theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác, địa bàn phát triển, độ chín.
Các thành phần chủ yếu gồm: _ Nước chiếm 72 - 88% _ Chất khô 15 - 24% _ Đường 8 - 19% (trong đó sacaroza chiếm 70%) _ Acid từ 0.8% phần lớn là acid citric còn lại acid malic, acid tartaric, acid sucxinic _ Protit 0.25% _ VTM C 40 mg%, VTM A, B1, B2… khoáng 0.09 mg% Ngoài ra trong dứa còn chứa nhiều Bromelin ở vỏ, cuống đặc biệt là lõi quá nên có thể dùng bã dứa để làm nguyên liệu sản xuất enzyme Bromelin. Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu dứa Bảng 1.2 Chỉ tiêu cảm quan quả dứa theo TCVN 1971:88 [6] SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS. Nguyễn Thị Đông Phương 7 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa Chỉ tiêu Yêu cầu _ Quả có dạng hình trụ, phát triển tự nhiên, nguyên lành, tươi, sạch, không có vết thối, không bị ướt. _ Cuống cắt bằng, dài 2 - 3 cm.
Dạng bên ngoài _ Tỷ lệ chồi ngọn là 20% so với khối lượng quả cả chồi (trừ Dứa ta). _ Không có sâu bệnh thuộc đối tượng kiểm dịch thực vật của nước mua hàng. _ Thịt quả chắc nhưng không còn nhớt, không mềm nhũn, Trạng thái bên trong không khô xốp, không thâm lõi. _ Bắt đầu có mùi thơm nhẹ đến thơm đặc trưng của Dứa chín: Mùi vị của thịt quả vị chua ngọt đến ngọt chua.
_ Độ chín 1: vỏ quả màu xanh nhạt, 2 hàng mắt phía cuống đã có kẽ vàng (Dứa mở mắt). _ Độ chín 2: Màu vàng ngoài vỏ chiếm từ 1/3 chiều cao quả Độ chín trở xuống. _ Độ chín 3: Màu vàng ngoài vỏ chiếm từ trên 1/3 đến 4/5 chều cao quả. Chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarum 1.
Giới thiệu chung L. plantarum là một loài phổ biến của chi Lactobacillus, thường được tìm thấy trong vùng tiêu hoá của con người, động vật có vú khác và trong sản phẩm thực phẩm lên men như bột chua, sữa chua, xúc xích lên men, pho mát, kim chi…[11] 1. Phân loại Theo Bergey et al. Plantarum SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS.
Nguyễn Thị Đông Phương 8 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa 1. Đặc điểm Là một vi khuẩn axit lactic có hình que, gram dương, nó có thể phát triển ngay cả trong môi trường pH thấp 3,2 và nhiệt độ từ 15-45˚C, tham gia lên men đường để sản xuất axit lactic, ethanol, axit axetic, và carbon dioxide trong một số điều kiện nhất định.plantarum lần đầu tiên được cô lập từ nước bọt, có khả năng hoá lỏng Gelatin, là một trong những loài vi khuẩn axit lactic có bộ gen khổng lồ và rất linh hoạt [12].3 Lactobacillus plantarum Là một trong hơn 50 loài Lactobacillus. plantarum là vi khuẩn gram dương, catalase âm (Bujalence, 2006), hình trực không sinh bào tử được tìm thấy trong hệ tiêu hóa của người và động vật. Vi khuẩn này lần đầu tiên được tìm thấy trong nước bọt của con người.
(Waugh et al., 2009) Lactobacillus plantarum là một loại vi khuẩn có khả năng thích nghi cao, nó có thể tồn tại ở phạm vi nhiệt độ rộng lớn (từ 1-600C) (Natural New, 2010), kị khí tùy nghi. Trong chi Lactobacillus, L. Plantarum được xếp vào nhóm vi khuẩn lên men dị hình, có thể sống trong nhiều môi trường như thịt, cá, sữa, các quá trình lên men thực vật, thực vật và trong nhiều loại pho mát. Lactobacillus plantarum có nhiều điểm khác biệt so với các loài lactobacillus khác ở những điểm sau: _ Có bộ gen tương đối lớn nên có thể thích ứng với nhiều điều kiện khác nhau (Kleerebezem et al.
_ Có thể lên men nhiều loại đường. _ Thích nghi cao với điều kiện acid, chịu pH thấp (Daeschel và Nes 1995). _ Có thể chuyển hóa acid phenolic (Barthelmebs et al., 2000; Barthelmebs et al., 2001), phân giải muối tanat nhờ hoạt động của enzyme tannase (Vaquero et al. SVTH: Đinh Văn Khang GVHD: TS.
Nguyễn Thị Đông Phương 9 Khảo sát ảnh hưởng của Lactobacillus plantarum đến quá trình lên men nước ép dứa Hình 1.4 Lactobacillus plantarum dưới kính hiển vi điện tử (Reichelt J. Lợi ích của vi khuẩn L. plantarum Lactobacillus plantarum có nhiều trong nước bọt và đường tiêu hóa của con người. Nó thường được sử dụng trong các quá trình lên men thực phẩm và làm probiotic.